friktionen mellan väg och däck
DESCRIPTION
Friktionen mellan väg och däck. Mattias Hjort, VTI. Vad är friktion?. Den motståndskraft som uppkommer genom ojämnheter och adhesion mellan två material i kontakt med varandra, när en kraft anbringas på ett föremål. Skiljer mellan statisk och dynamisk friktion - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Friktionen mellan väg och däck
Mattias Hjort, VTI
Vad är friktion?
Den motståndskraft som uppkommer genom ojämnheter och adhesion mellan två material i kontakt med varandra, när en kraft anbringas på ett föremål.Skiljer mellan statisk och dynamisk friktionFriktionskoefficienten är förhållandet mellan friktionskraften och normalkraften µ=F/N
Ämnen Ytornas beskaffenhet Friktionskoefficient
Rörelse Vila
Trä mot trä torra 0,3–0,6 0,25–0,5
Trä mot trä bestrukna med torr tvål 0,15 0,36
Trä mot trä bestrukna med torr talg 0,07 0,19
Trä mot trä fuktade med vatten 0,25 0,68
Trä mot metall torra 0,42 0,60
Trä mot metall fuktade med vatten 0,24 0,65
Metall mot metall torra 0,18 0,18
Metall mot metall bestrukna med svinfett 0,09 0,10
Läder mot trä lädret något fettigt 0,30 0,47
Läder mot gjutjärn lädret något fettigt 0,23 0,28
Hamplina mot trä träytan skrovlig 0,50
Hamplina mot trä träytan polerad 0,33
Sandsten mot stål stenen finkornig, våt 0,94
Sandsten mot smidesjärn stenen finkornig, våt 1,0
Stål mot is 0,014 0,027
Friktionskoefficient för några ämnen
Från WikipediaKälla: Nordisk familjebok,
Uggleupplagan (1908) samt Physics Handbook (1996)
Hur mäter man friktion?
Med en dynamometer => statisk + dyn.
Engelsk pendel =>dynamisk friktion
Friktionen hos ett rullade hjul
Kontaktytans storlek gör att både statisk och dynamisk friktion förekommer.
Friktionen hos ett rullande däck
0 20 40 60 80 100
longitudinal slip (%)
frict
ion
coef
ficie
nts
locked
optim
al s
lip
max
0 20 40 60 80 100
longitudinal slip (%)
frict
ion
coef
ficie
nts
locked
optim
al s
lip
max
Bromsning Graden av hjullåsning definineras som
Slip = (vfordon – vhjul)/ vfordon
0% slip = fri rull100% slip = låst hjul
Däckfriktion är komplicerat!
0
0.1
0.20.3
0.4
0.5
0.6
0.710 20 30 40 50 60 70 80 90 100
12010
080
60
40
0-0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 0.4-0.5 0.5-0.6 0.6-0.7
ABS braking
Locked wheelBraking
0
0.1
0.20.3
0.4
0.5
0.6
0.710 20 30 40 50 60 70 80 90 100
12010
080
60
40
0-0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 0.4-0.5 0.5-0.6 0.6-0.7
ABS braking
Locked wheelBraking
Utöver beroende av underlaget, är
friktionen också
• Hastighetsberoende• Lastberoende• Tidsberoende
Rak bromsning: Ren styrning:
0 5 10 15 200
0.05
0.1
0.15
0.2
Avdriftvinkel [grader]
Sty
rfrik
tion
(y)
DubbdäckFriktionsdäckTerräng/allseason-däck
0 20 40 60 80 1000.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
Slip [%]
Bro
msf
riktio
n ( x)
DubbdäckFriktionsdäckTerräng/allseason-däck
Stor skillnad mellan olika däck!Från VTI notat
58-2005
VTI, SVI Vägfriktionsmätningar- en lång historia! 1950-1960 : Friktionutrustningen BV1 för kombinerade broms- och styrtester.
Idag används Saab Friction Tester
Vägverkets metodbeskrivning från 1990
• Vägfriktion ska mätas med SFT eller VTI BV11
• Mätning sker i 70 km/h med 0,5 mm vattenfilm framför hjulet
• Friktionen redovisas som medelvärden över 20-meters sträckor
• Mäthjul Trelleborg T49, dim: 4.00-8/4
• Ska årligen kontrolleras och kalibreras av VTI